2021年高考物理模拟题分类训练01期专题力学综合题一教师版含解析

专题 力学综合题1．(2021届福建省福州第一中学高三期中)由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而g0g，地球自转的周期为T，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体．求：地球半径若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”【答案】

gTg0g0gT0F

2FmgmT

R

gT

mg0

43

0GT2gg0赤道上的物体恰好能飘起来，物体受到的万有引力恰好提供向心力，由第二定律可得GMm

mg0mTR

Rg0解得：T ABL＝4mv＝2m/s向上运动.1kgA

3g＝10m/s22(1)AB【答案】 (2)E电【解析】(1)Amgsinθ<μmgcosθ，则物体沿传送带向上做匀加速直线运动．a＝mgcosmgsin＝2.5m/s2m t1L＝vt 2v做匀速运动，运动的时间t＝L-L1 物体运动的总时间tt1t2(2)0．8s内物体相对传送带的位移为E内＝mgcos电因传送该物体多消耗的电能 E＋E＋E1mv2＋mgL

3．(2021届福建省福州第一中学高三期中)一个质量为m1kgAB做速度大小为v05m/s的匀速直线运动。在某时刻(O点处)F14NF2v0方向所成的夹角5345m/sF2力线上P点。已知cos530.8cos530.6，求：OPOPF2【答案】(1)2s(2)11m【解析】(1)将v0分解在xy两个方向，如下有vxv0cos50.6m/svyv0sin50.8m/s在x方向做匀加速运动，根据第二定律a 在y方向向左 后做匀加速直线直线运动，根 第二定律aF1 经历t1P1t1

44s2svP4而vyP vxP故avx

83m/s22.5m/s2v2

82

2

m根据第二定律可4．(2021届福建省福州第一中学高三期中)如图所示，地面上方有一水平光滑的平行导轨，导轨左侧有一固定挡板，质量M=2kg的小车紧靠挡板右侧．长L=0.45m的轻质刚性绳一端固定在小车底部的O点，另一端OBα1【答案】 ；3

(3) 【解析】(1)ABmgl1 在B点，由第二定FmgmlvB点后上升的高度为∆hmvB(M1mv2mgh1(M cosllcos3Ov1，小球的速度v2，水平方向，对小车和小球，由动量守恒定律：1mv21mv21 h12，5．(2021届福建省福州市协作校高三联考)之战不仅仅是中的情节，现实中也会相似的挑战如图白色以v1=20m/s在笔直的路面上行驶掠过A位置时发现一辆黑色可疑车辆停在A线位置，于是立即以a1=2.5m/s2的加速度开始制动以白色掠过A地开始计时2s后开始以a2=2.5m/s2的加速度开始加速向前逃窜，欲在车速减为零的同时斜打车身将黑色车停，但疯狂的黑色车一直加速直至撞上，把这个过程两车看成质点，求：，经过多少时间到停止两车相距最远时的速度A【答案】1tv18s1两车相距最远时的速(3)制动到停止的位s1180m此过程，的位s1a

2)2 22As=80m6．(2021届福建省福州市协作校高三联考)2019年1月3日四号探测器成功着陆在月球背面东经45.5度附近的预选着陆区，并传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了月球背面的神tRG，求：v【答案】(1)g2v0；(2)t

；(3)v2v02v0tvg gtGMmmgV

43V432mgm2R2v02v0t1kgL=2m的水平静止的传送带，水EP=20J，然后撤去外力后小物块沿光滑水平面滑ABCµ=0.5，则(g10m/s2)(1)A点的速度多大；(2)C对轨道的压力大小；E【答案】(1)v0210m/s；(2)30N；(3)B点；(4)E1mv Av02物块，ACmg(SL)1mv21 vC

10m/sCvNmgmR轨道对物块的支持力N=30N，由第三定律得，物块对轨道的压力NCCDEmv2CCCDED0Dmghmgs路解得：S路=1mBE mEBEmgs2mgR1mv21vB

由于vB<v0，小物块在传送带运动，若小物块从A点一直到B点，由动能定理mgL1mv21 v2

，由于vB>v，所以物块在传送带上先后匀速，传送带的速度为夹角=37°，滑梯底端与水平面平滑连接。某同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接触面间的动摩擦因数μ1=0.5μ2=0.6sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：【答案】【解析】(1)由第二定律可μ2mgx=12面上，g10m/s2，求：(1)小木块滑出的速度(2)射入木块的过程中系统产生的热量μ【答案】(1)2m/sh12(2)射入木块的过程中，对系mv0=(M+m)v1mv21mMv2 v共(3)木块在平台上滑动过程中做匀运动，根据动能定(Mm)gd1(Mm)v21(M

mBOCθ＝37°，C点是圆弧形P、Qm1＝2kgm2＝1kg，QB点，P放置于水APF＝60NPBQ发生对心正碰，QC，g10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°=0.8Pv1F【答案】(1)6m/s，2m/s；(2)0.2【解析】(1)QCCmvm2gcosθ＝2RQBCmv2＝1mv2 2 2vB＝8PQ1mv2＝1mv2＋1m 1 1 2v1＝6m/s，v2＝2m/sF11．(2021届福建省莆田一中高三期中)M=4kgAB静止放在光滑水平面上，木板右端BC点，CL=0.5mm=1kg的小木块(可视为质点)μ=0.2ABF=14N，作用一段时间后撤去恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处此后运动过程簧最大压缩量x=5cm，FF【答案】(1)t=1s(2)EP0.3J(3)Q对m：mg a2m/ s1at 2MFmgMa

s1at mCs2s1

2mC对m：v1a1t2m/ 对M：v2a2t3m/mv1Mv2(mM

1mv21mv21(Mm)v2 EPmABmABsmgs

可知：sLx，故上面假设正确 全过程产热：Qmg(Lsx)12．(2021届福建省三明市一中高三期中)L＝0.6mm＝0.5kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”．G＝10m/s2．求：(1)(2)3m/s【答案】 (2)2.5 v2vv0mgm0llv03ms2设桶底对水的支持力为F，根据第二定律有：Fmg lF由第三定律可知，水对桶底的压力为F25N，方向竖直向下13．(2021届福建省三明市一中高三期中)一种氢气的汽车，质量为m2.0103kg，发的额定a1.0m/s2．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800mg取10m/s2【答案】(1)40m/s；(2)20m/s；(3) 功率最大，且牵引力最小时，由vP可知，此时速度最大FFf0.1G0.1210310N2103N故 8104 额 40m/s

2103FfmaFmaf2103121034103N 8104v额 20m/s 4103tv20s20s Ptfx1 1mv2 t235s

θm2kgA(1)A、B(2)AB【答案】(1)L2.1m；(2)Q【解析】(1)v-t图线所围成“面积”LL1vt1vvtt21 v11.0msv23.0mst10.2st2A、BL(2)0~0.2sfmgsin 0.2-1.2smgsin

v105.0m/

，av2v12.0m/1tt2 21tt2f2 11vt2 11 21vv(tt)2 2Qf(S1+S答：(1)A、BL=2.1m；(2)数 3，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点．用一根不可伸长的轻绳通过轻2AB，滑轮右侧绳子与斜面平行，A2m，Bm到C点的距离为L.现给A、B一初速度 )，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将ACv20v20

2 x0

Ep

3mv2

0 0【解析】(1)A

2mgcosAC2mgLsin13mv213mv2mgL v2v20ACf·2x013mv223v 解得x 0 0 4 C点的过程中，对系统根据能量关系有mgx2mgxsin

Epmgx2mgxsin

fx3mv2

mgL3mv23

16(2021Fv随时间变化的图线如图中(甲)(乙)g=10m/s2，求物体与地面间。【答案】【解析】由图像可得，在02sav2sfF2在02s内， 第二定律可F1

f17．(2021届省华南师大附中高三综合测试)如图所示，OAB是两个半圆拼成的轨道，除靠近B处有一m的小弹珠(可视为质点)OBBCD45°，圆弧OAABRR2r。BH2.5RB擦力做功Wf2mgR，求此种情况下：(m，g，R表示最后结果BB【答案】(1)N2mg，方向竖直向下；(2)【解析】(1)A点需满足的最小速度为半径较大轨道的临界速度A时，根据向心力公式有mg RABmg(2R)

1mv21 BvBBNmg RN根据第三定律，可知小弹珠对轨道压N(2)Bxy12yxtanyxyHB点水平距离为14

L4.5m，它顺时针转动的速度v3m/s，质量为m23kg的小球被长为l1m的轻OBF42N，质量为m11kg的物块自光滑圆弧的顶端以初速度v03m/sBm2的球发生0.1，取重力加g10m/s2。求：1【答案】(1)v2m/s；(2)Q1【解析】(1)设滑块m滑至传送带后，与小球碰撞前一直做匀运动，对滑块，设与小球碰前速度速率mgRmgL1mv21m 1 21v1v1v，说明假设合理。设球碰后速率为v2mv2Fm2g2l得v2v滑块与小球碰撞，设碰后物块速度大小为v11 2m1v1mv1 21v1(2)AmgR1mv21 vA设滑块与小球碰撞前的运动时间为t1，L1

t1设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端，向左运动最长时间为t2，则根据动量定mgt0m1v 121 t2x11v

221 xmxmL，说明假设成立，即滑块最终从传送带的右端离开传送带，再考虑到滑块与小球碰后的速度v1v，2t2，在滑块与小球碰撞后的时间内，滑块做类竖直上抛运动，x2Qm1gx1x2Q19(021届省六校高三联考某新型飞机进行试验飞行完成任务后降落在平直跑道上其着陆后的过程可简化为两个匀直线运动该飞机以水平速度v=100m/s着陆后立即打开阻力伞加速度大小为a14m/s2运一段时间后速度减为v40m/s随阻力伞脱离飞机在无阻力伞情况下匀直至停下，已知两个匀滑行过程的总时间为32，求：第一个阶段滑行的时间(2)【答案】vv0则第一个阶段滑行的时t1v21x 1

t2tt1x1

20．(2021届省六校高三联考)一个容积为V0的氧气罐(视为容积不变)，经检测，封闭气体压1.6p0T0p0，有以下两种方案可选：【答案】(1)t3

；(2)5:8【解析】(1)气体作等容变化，初始压强：1.6p0，初始温度T0，降温后的压p1由定律1.6p0p1 T5 8tTT3 8V。由玻意耳定律得Vm剩V0 21．(2021 省六 高三联考)如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角＝30，传送带顺时匀速转动的速度大小v02msAm11kg1

3B5m23kg23 L13mAg10ms2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求B【答案】(1)a1=2m/s2，沿斜面向下，a2=1m/s2【解析】(1)A沿斜面向下运动时，根据第二定律B沿斜面向上加速过程，根据第二定律2m2gcosm2gsinm2a2，B1at21at26m21 22t0=2stL1at21at2v(tt2

2 t=3st=-5s(舍去A1mv21mv21mv21m 1 2 1 2vA6m/s，vB2m/Bx1v0t00B

v0

4sxv

(vt1at2)

2 Q2m2gcos(x1x2)22．(2021届省汕头市金山中学高三期中)如图所示，传送带水平部分的长度l4.5m，在电带动下M0.49kg的木块(可视为质点)静止在传送带左端的光滑平台上。质量为m0.01kg弹以v050m/sPH1.8mQx1.2mg10m/s2，求：(1)打入木块的过程系统损失的机械能(2)【答案】(1)E49J；(2)4【解析】(1)打入木块过程，由动量守恒定律mv0ME1mv21(mM E494(2)PxH1gt2v木块沿传送带加速运动，由第二定律MmgMmvv2x1

0.3mtvv1 t1mx1 tt1t2m4根长为lM，g，当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度匀速转动时球调速器的旋转速度和蒸汽机相同：(1)求此时轻杆与竖直轴之间的夹角mmM【答案】(1)cos 转速，传构应使蒸汽机转速升高F2F1cosF2cos水平方向上，由第二定 FsinFsinmr 且rl而cos

mMg由于扰动，蒸汽机的转速降低，套筒才会下移。为保持原来的转速，传构应使蒸汽机转速升高124．(2021届省汕头市金山中学高三期中)如图所示，半径为R4

BL BM2m

B点时即被锁定而保持静止。滑板足够长使物块总不能滑BP【答案】(1)v ；(2)v

【解析】(1)ABBv0mgR1 v0Pv1mv0(mMmgs1Mv2 v s1 L0 Pv Pv1大小不变，只是方向向左。此Mv1mv1(mMPsmgs1Mv212vv1

s'1 ＜L0 B点，两者能够第二次达到共同速度。v3，取向左为正，有vv1 0vm vM25．(2021届省市高级中学高三测试)如图所示，倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个m的物块(均可视为质点)，A固定，C与斜面底端处的挡板接触，BC通过轻弹簧相连且均处于ABAA、BAB沿斜面向下运动到速度为零时(B与C未接触弹簧仍在弹性限度内)EpBx；【答案】(1)

；(2)x5EP665

；(3)k

72m2g15mgd【解析】(1)mgdsin1 65解得v65ABv1v2mv0mv11mv21mv21 65解得 vv65 ABBB

1mv2mgx x5EPAB

mgkABv31 61 6C

mgk可见，在B开始沿斜面向下运动到C刚好要离开挡板的过程簧的弹性势能该变量为零，根据机械守恒定律12mv2

x)k

72m2g15mgd26．(2021届实验中学高三阶段测试)如图，水平放置做逆时针运动的传送带左侧放置一个半径为R1R4一质量为3m的小物块B。一质量为m的小物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，经过传送带后与B发生碰A以碰前速率的一半反弹。AB碰撞后马上撤去圆弧轨道。已知物块A与传送带间的动摩擦因μ=0.5g。求： 2A 2

v

A、BA【答案】(1)v2 【解析】(1)Amv20mA v1Amv21mv2mA A v21(2)A2

gRv ①若传送带速度为v ，物块A匀速运动，传送带对物块做功为22

v

mgR1mv21mAvA

A

A2

v

v 时，物块A先后与传送带达到共同速度，即A的末速度为传 mv21mv2 A即W1mv21mgR

v 27．(2021届实验中学高三阶段测试)小车M=1kg静止在光滑水平地面上，其左侧有一颗地面的销BC所对应的圆心角θ=37、半径R1=2.75m，CD的长度L=1m、动摩擦因数μ=0.5，四分之一圆弧DE半径R2=0.3mm=1kg(视为质点)Av0=4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方Bg=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，空气阻力不计，求：BCEECDt【答案】(1)5m/sO1B【解析】(1)BvB

O1BBCmgR1cos1mv21 vCCmvCMmv得v=又1mv2mgLmg(Rh)1(mM hmC1mv21(Mm)v2 得s1.8mD点时的速度为vD，下车速度为vmvCmvDMv且mv21mv21Mv2 vD15m/sv车1=1m/s或vD21m/sv车21DtvCvD1 2ED0.8m时与车共速(之tvvD2 CDtt1t2L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压RG。求：【答案】(1)FT

L；(2)g星

T

L

3L【解析】(1)小球在水平面内匀速圆周运动，由第二定律FTsinmT2LFT

T2FTcosmgg星

T

LGMm M433LGRT29．(2021届河北衡水中学高三二调)AB通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质mA=2kg、mB=1kgA静止于水平地面上，B悬于空中．先Bg=10m/s2．空气阻力不计．求：BAvB【答案】(1)0.6s(22m/s(3Bh12t0.6BvB，有v0gt6A、B的重力，A、BmBv0mAmB绳子绷直瞬间，A、Bv2之后A做匀运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2细绳绷直后，A、B一起运动，BA、BA、1(mm)v2mgHm BH0.630．(2021届河北衡水中学高三二调)R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，Oθ=30°．一根m1m2m1＞m2m1A处，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开，(1)m2

2(2)m12222【答案】(1)s

2m1

2m2R 2m1 得v1

2v2m1、m2mgRmgh1mv21mv2 1 2h2Rsin30m2s′m2mgssin301mv2 2m2s 2Rs2s2

2m1

2m2)R(2)m11mv2＝mgR 1 m1221 相等的三位置处，分别有静止的小球A、B、C，质量分别为

2RAv0沿管顺时针运动，设各球之间的碰撞时间极短，AB相碰没有机械能损失，BCD。求：ABBC相碰结合在一起后对管沿水平方向的压力大小(A碰撞之前ABAD

【答案】

；(2) 02 2设A、B碰后速度分别为v1、v2，根据弹性碰撞双守恒1mv1mvmv 1mv21mv21mv2 2 2 vv0(负号表示逆时针方向 v